RU13666U1 - Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ - Google Patents

Abstract

1. Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ, включающий драглайн, железнодорожную колею с вагонами и локомотивом, отличающийся тем, что погрузочно-транспортный комплекс снабжен вибрационным бункером, выполненным из нескольких пустотелых железобетонных блоков основания, на которых смонтированы, по меньшей мере, два приводных железобетонных блока с вмонтированными в них вибропитателями, причем расстояние между центрами вибропитателей равно 3-5 размерам ширины рабочей площадки вибропитателя, а приводные железобетонные блоки скреплены между собой плитой с проемами для прохода горной массы на вибропитатели, и на плите закреплена загрузочная воронка, стенки которой установлены под углом внутреннего трения по стальному листу, причем воронка закреплена с образованием выступа от кромки проема в плите для накопления на нем и наклонных стенках загрузочной воронки горной породы в качестве самофутеровочного материала под углом естественного откоса, а стенки загрузочной воронки выполнены двойными из стальных листов с размещением между ними демпфирующей прокладки, например, из дерева, и в передней стенке загрузочной воронки над вибропитателями выполнены разгрузочные окна перекрытые отрезками массивных цепей, причем все блоки вибрационного бункера снабжены клиновыми элементами скрепления между собой.2. Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ по п.1, отличающийся тем, что вибрационный бункер выполнен из железобетонных блоков габаритами и весом обеспечивающими их перенос драглайном по рабочему уступу, для чего ярмо подвески ковша драглайна снабжено элементами присоединен

Description

МКП6 Е 21 с 41 /00

Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для погрузки горной массы в средства транспорта при производстве открытых горных работ с применением железнодорожного и комбинированного транспорта.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых (см., например, а. с. СССР № 1285151 Е 21 С 41/ 00 Бюл . № 3,1987 ),в котором драглайном с верхним и нижнем черпанием ведут погрузку породы непосредственно в железнодорожные думпкары.

Недостатком известного технического решения является невозможность использоваштя драглайнов с большой емкостью ковша (более 8 м) и большими линейными параметрами, что сужает область их использования на погрузке в транспортные средства. Кроме того, имеют

место большие простои драглайна в ожидании смены груженных локомотивосоставов на порожние, а также простои последних под погрузкой.

Наиболее близким по техн1тческой сущности является перегрузочный ( см., например, а.с. Х2 1362824 Е 21 с 41/00 Бюл. № 48, 1987), включающий плошадки для разгрузки самосвалов на вышележашем уступе карьера с отвальным и резервным участками, погрузочную площадку на нижележащем уступе карьера с драглайном и

железнодорожными путями. Причем , резервный участок выполнен в виде открытой тупиковой профильной выработки и сопряжен с отвальным участком, расположенном на расходящихся в направлении погрузочной площадки бортах тзшиковой профильной выработки, в которой на уровне погрузочной площадки выполнена данная профильная выработка, а

напротив последней в расходящейся части тупиковой выработки расположена экскаваторная площадка, оборудованная драглайном и железнодорожными путями.

Недостатком известного технического рещения является невозможность использования драглайнов с большой емкостью ковша (более 8 м) и большими линейными параметрами, что сужает область их использования на погрузке в транспортные средства. Кроме того, имеют место большие простои драглайна в ожидании смены груженых локомотивосоставов на порожние, а также простои последних под погрузкой.

Задачей технического решения является обеспечение возможности применения при транспортной системе разработки экскаваторов- драглайнов с большой емкостью ковша и большими линейными параметрами, что позволит повысить производительность погрузочнотранспортного комплекса, увеличить высоту рабочего уступа и интенсифицировать использование погрузочного и транспортного оборудования во времени.

Поставленная задача решается следуюищм образом. Погрузочнотранспортный комплекс снабжен вибрационным бункером, выполненным из нескольких пустотелых железобетотшых блоков основания, на которых смонтированы по меньшей мере два приводных железобетонных блока с вмонтированными в них вибропитателями, причем расстояние между центрами вибропитателей равно 3-5 размерам ширины рабочей площадки вибропитателя, а приводные железобетонные блоки

скреплены между собой плитой с проемами для прохода горной массы на вибропитатели, и на плите закреплена загрузочная воронка, стенки которой установлены под углом внутреннего трения по стальному листу, причем воронка закреплена с образованием выступа от кромки проема в плите для накопления на нем и наклонных стенках загрузочной воронки горной породы в качестве самофутеровочного материала под углом естественного откоса, а стенки загрузочной воронки выполнены двойными из стальных листов с размещением между ними демпфирующей прокладки , например , из дерева , и в передней стенке загрузочной воронки над вибропитателями выполнены разгрузочные окна перекрытые отрезками массивных цепей, пр1гчем все блоки вибрационного бункера снабжены клиновыми элементами скрепления между собой . Кроме того, вибрационный бункер может быть выполнен из блоков габаритами и весом обеспечивающими перенос их драглайном по рабочему уступу, для чего ярмо подвески ковша драглайна снабжено элементами присоединения строп, посредством которых блоки вибрационного бзшкера при перемонтаже закрепляются под ковщом драглайна.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются:

-Погрузочно-транспортный комплекс снабжен вибрационным бункером выполненным из блоков. Это рещение позволит применять для погрузки горной массы драглайны практически с любой емкостью ковша и линейными параметрами. Применение мощных экскаваторовдраглайнов с большими линейными параметрами позволит значительно

(в два раза) увеличить высоту уступов, улучшить режим горных

работ и повысить производительность горного и транспортного оборудования.

основания вибрационного бункера, упрощает технологию монтажа и демонтажа. Размеры и вес железобетонных блоков должны быть такими, чтобы их можно .было монтировать, используя самоходные краны и трейлеры. Количество блоков определяется длиной вибрационного бункера (его производительностью).

-На блоки основания смонтированы по меньшей мере два приводных железобетонных блока с вмонтированными в них вибропитателями. Данное техническое решение упрощает монтаж, демонтаж и обслуживание вибропитателей. Количество вибропитателей определяется необходимой рациональной производительностью вибробункера. Минимальное количество (два вибропитателя) обеспечивает прием и разгрузку горной массы крзшностью до трех метров (т.е. куска, который можно транспортировать в думпкаре) и использовать при этом драглайн с емкостью ковша до 40 м. При этом емкость загрузочной воронки составляет более 150 м.

-Расстояние между центрами вибропитателей равно 3-5 размерам ширины рабочей площадки вибропитателя Это рещение обеспечивает надежность работы загрузочной воронки. Между рабочими площадками образуется гребень из неподвижной горной массы, в которой размещаются элементы соединения передней и задней стенок приемной воронки. Кроме того, гребень из пустых пород в центральной части между рабочими площадками вибропитателей обеспечивает гашение энергии падающей горной массы при разгрузке ковша драглайна, что повышает работоспособность вибрационного бункера. Минимальное расстояние между центрами равное 3 размерам ширины рабочей площадки определено констрзтстивно, что обеспечивает размещение элементов соединения передней и задней стенок разгрузочной воронки, защищенных в неподвижном гребне из пустых пород. Максимальное расстояние между ценределено конструктивно для обеспечения выпуска горной массы вибропитателями со взаимно влияющими зонами, что исключает зависание горной массы содержащей кондиционные куски (до 3 м.). Наличие в данном случае высокого гребня из неподвижных пустых пород в центральной части разгрузочной воронки предохраняет рабочие площадки вибропитателей от прямых падающих глыб пустых пород, что увеличивает работоспособность вибрационного бункера.

-Приводные железобетонные блоки скреплены между собой плитой с проемами для прохода горной массы на вибропитатели. Это решение обеспечивает простую фиксированную сборку вибрационного бункера. Для обеспечения длительной работоспособности плита выполняется из марганцовистой стали, что сохраняет размеры проема над вибропитателями.

-На плите закреплена загрузочная воронка, стенки которой установлены под углом внутреннего трения по стальному листу. Данное технртческое рещение упрощает конструкцию, изготовление и монтаж загрузочной воронки. Для снижения износа стальных стенок загрузочной воронки она устанавливается под углом, равным углу внутреннего трения породы о стальную поверхность. На стальном листе благодаря этому может накапливаться горная порода.

-Загрузочная воронка закреплена на плите с образованием выступа от кромки проема в плите для накопления на нем и наклонных стенках загрузочной воронки горной породы в качестве самофутеровочного материала под углом естественного откоса. Данное техническое решение позволяет увеличить работоспособность перегрузочного пункта за счет создания условий накапливания горной породы на стенках воронки и образования самофутерово гаого слоя, что исключает износ металлических конструкций разгрузочной воронки. Подвергаются износу только кромки плиты, выполненной из марганцовистой стали, которые могут

быть изготовлены соответствующих размеров для сохранения длительной работоспособности или иметь сменные элементы.

-Стенки загрузочной воронки выполнены двойными из стальных листов с размещением между ними дe mфиpyющeй прокладки, например, из дерева. Это обеспечивает повьппенную работоспособность при ударных нагрузках. Повышению работоспособности также способствует самофутеровочный слой из горных пород расположенных на стенках загрузочной воронки.

-В передней стенке загрузочной воронки над вибропитателями выполнены разгрузочные окна перекрытые отрезками массивных цепей. Использование массивных цепей для перекрытия разгрузочных окон обеспечивает безопасность погрузки горной массы в думпкары ковщом драглайна. Массивные цепи исключают скатывание кусков породы по откосу. В то же время массивные цепи не оказывают сз ественного сопротивления потоку горной массы при вибрационном перемещении.

-Все блоки вибрационного бункера снабжены клиновыми элементами сцепления между собой. Это обеспечивает миршмальные затраты

при монтаже и демонтаже вибрационного бункера в тяжелых условиях эксплуатации (большие ударные нагрузки, элементы соединения в большинстве случаеъ находятся в глине, мелкой горной породе и воде).

-Вибрационный бункер выполнен из блоков габаритами и весом обеспечивающими их перенос драглайном по рабочему уступу, для чего ярмо подвески ковща драглайна снабжено элементами присоединения строп, посредством которых блоки вибрационного бункера при перемонтаже закрепляются под ковщом драглайна. Данное техническое рещение создает возможность использования драглайна для перемонтажа вибрационного бункера, исключая применение дополнительных механизмов.

фиг. 1 - принципиальная схема погрузочпо-транспортного комплекса для

открытых горных работ - вертикальный разрез ;

фиг. 2 - то же в плане;

фиг. 3 - вибрационный бункер - вертикальный разрез;

фиг. 4 - основание разгрузоштой воронки, сечение I -1 (фиг. 3);

фиг. 5 - перемонтаж вибрационного б щкера драглайном.

Применение предлагаемого комплекса дано на примере технологической схемы отработки высоких уступов экскаватором-драглайном 1 с ковшом 2 (фиг. 1,2) и погрузкой в вагоны железнодорожного транспорта 3 через вибрационный бункер 4. Вибрационный бункер 4 включает в себя несколько пустотелых железобетонных блоков основания 5 (фиг. 3,4), на которых смонтированы по меньшей мере два приводных железобетонных блока 6 и 7 с вмонтированными в них вибропитателями 8 и 9, причем расстояние центрами вибропитателей 8 и 9 равно тремпяти размерам ширины В рабочей плош;адки вибропитателя. Приводные железобетонные блоки 6,7 скреплены между собой плитой 10с проемами 11 для прохода горной массы на рабочие площадки вибропитателей 8,9. Для повышения работоспособности вибрационного бункера плита 10 может быть выполнена из марганцовистой стали или ее кромки 12 снабжены износостойкими сменными пластинами. На плите 10 закреплена загрузочнаяворонка 13, стенки которой установлены под углом внутреннего трения горной породы по стальному листу. Загрузочная воронка 13 закреплена с образованием выступа 14 от кромки проема 11 в плите 10 для накопления на нем и наклонных стенках загрузочной воронки 13 горной породы в качестве футеровочного материала 15 под углом у естественного откоса. Между вибрационными питателями 8,9 из пустых пород под углом естественного откоса образуется неподвижный гребень 16, посредством которого защищаются элементы 17 скрепления задней и передней стенок загрузочной воронки 13. Гребень 16 из пустых

пород воспринимает основную часть ударной нагрузки при разгрузке ковша 2 драглайна. Стенки загрузочной воронки 13 выполнены двойными из стальных листов 18 и 19с размещением между ними демпфирующей прокладки 20, выполненной например, из дерева. На передней стенке разгрузочной воронки 13 над вибропитателями 8-9 выполнены разгрузочные окна 21, перекрытые отрезками массивных цепей 22. Все блоки вибрационного бункера снабжены клиновыми элементами 23 скрепления между собой. Кроме того вибрационный бункер может быть выполнен из блоков габаритами и весом, обеспечивающими их перемещение драглайном по рабочему уступу (фиг. 5), для чего ярмо подвески ковша 2 драглайна 1 снабжено элементами присоединения строп 24, посредством которых блоки 5,6,7 и 13 при перемонтаже закрепляются под ковшом 2 драглайна. Для увеличения аккзпиулирующей емкости к вибрационному бункеру 4 со стороны передней стенки крепится подпорная стенка 25. Затем всю констрз сцию вибрационного бункера засыпают посредством драглайна горной породой 26. При погрузке вибропитателями 7,8 в железнодорожные вагоны в навале 26 образуется приемная воронка 27. В эту воронку осуществляют разгрузку ковща 2 драглайна 1. Время эксплуатации вибрационного бутпсера 4 при одном его положении определяется сроком отработки выемочного блока драглайном по мере перемещения его по развалу породы 28 вдоль фронта работ по дуге с радиусом равным радиусу разгрузки (фиг. 1,2). При этом длина пути драглайна определяется из условия его безопасной установки по отношению к откосу уступа. Ширину экскаваторной заходки Азах, и высоту уступа Ну принимают максимально возможными по параметрам драглайна с целью обеспечения максимального шага переноса вибрационного бункера Шп, величина которого равна длине выемочного блока. Погрузочнотранспортный комплекс для погрузки горной массы драглайном в железнодорожные вагоны работает следующим образом. Известными технологическими приемами определяют параметры выемочного блока (Ну,Азах, Шп и VBB ) Для работы драглайна 1 (фиг. 1,2), производится настилка железнодорожного путт 29 в радиусе действия драглайна, около железнодорожного пути 29 монтируют вибрационный бункер 4 из блоков (фиг. 3,4) посредством самоходных кранов (на железнодорожном, гусеничном или шинном ходу). Монтаж вибрационного бункера также может производиться с использованием экскаватора-драглайна. Устанавливают пустотелые железобетонные блоки основания 5, на которые монтируют приводные железобетонные блоки 6,7 (фиг. 2). В данном примере - два блока, в которых вмонтированы вибропитатели 8 и 9. Приводные железобетонные блоки 6 и 7 скреплены между собой плитой 10 посредством клинового соединения 23. На плите 10 закрепляется загрузочная воронка 13. Загрузочная воронка 13 закрепляется с образованием выступа 14 на котором накапливается горная порода служащая футеровочным материалом 15. Между вибропитателями 8,9 при работе в последующем образуется гребень 16 из пустых пород. Для увеличения аккумулирующей емкости к вибрационному бункеру 4 со стороны его передней стенки крепится подпорная стенка 25. Затем всю констрз кцию вибрационного бункера засыпают горной породой 26 посредством драглайна. Во время работы вибрационного бункера 4 посредством вибропитателей 8 и 9 горная порода грузится в железнодорожные вагоны 3, нри этом в насыпном конусе из горньгх пород 26 образуется приемная воронка 27. В эту воронку осуществляют разгрузк} ковща 2 драглайна 1.

После отработки выемочного блока ведут перемонтаж вибрационного бзшкера на новое место равное щагу переноса Шп. Перемонтаж ведут с помощью самоходных кранов и трейлеров. Кроме того, перемонтаж могут производить драглайном, для чего на его ковщ 2 навешивают стропы 24 (фиг. 5). Перенос блоков вибрационного бункера под ковшом драглайна. Для увеличения производительности целесообразно

использовать два вибрационных бункера. Один находится в работе, а второй в перемонтаже на очередном выемочном блоке.

Погрузка породы через вибрационный бункер 4 обеспечивает:

-непрерывную работу драглайна за счет заполнения им приемной воронки 27(в период смены груженого железнодорожного состава на порожний);

-сокращает время погрузки ж.д. состава за счет наличия в приемной воронке породы и быстрой загрузки виброггитателями думпкаров (вагонов) с одной стоянки ;

-позволяет использовать при транспортной системе разработки мощные экскаваторы-драглайны с большими линейными параметрами для отработки высоких

-сокращает число транспортных горизонтов в карьере и увеличивает угол наклона его рабочего борта .

Технико-эксплуатационные параметры описанной выще технологической схемы определены для условий разреза «Междуреченский (Южный Кузбасс) при отработке вскрыщи выше верхнего пласта свиты драглайнами ЭШ 20/90 с погрузкой породы в локомотивосоставы из 8ми думпкаров ВС-145 и тягового агрегата ОПЭ-1. Объем выемочного блока (при Азах. 45 м, Ну 40 м. и Щд 145 м) составляет VBB 260 тыс.м, а емкость -приемной воронки (при высоте навала Ну 15 м) Увор. 600 м. Рассмотрена работа с двумя комплектами вибрационных бункеров. Техническая производительность вибрационного бункера 6700 т/час. Эффективность применения данной схемы установлена в сравнении с предусмотренным проектом вариантом отработки вскрыши выше верхнего пласта свиты на железнодорожный транспорт экскаваторами ЭКГ - 12,5 по типовой схеме. Годовой объем вскрыши составляет 12,5 млн.м. Годовая производительность предлагаемого погрузочнотранспортного комплекса - 3800 тыс. м. Анализ результатов расчета

показывает, что при применении погрузочно-транспортного комплекса в описанной выше технологической схеме сокращаются :

-время погрузки локомотивосоставов - на 73,6 %,

-средневзвешенное расстояние транспортирования (вследствие перераспределения грузопотоков породы) - на 13 %,

-протяженнорть железнодорожных (вследствие уменьшения числа транспортных горизонтов) - на 59,4 %,

-парк бульдозеров (вследствие уменьшения по этой же причине объема планировочных работ) - на 25,5 %,

-объем путепереукладочньгх работ(вследствие з еличения Ну и Азах.)- на 60 %,

-объем бурения - на 11 .,2 %,

Применение погрузо1шо-транспортных комплексов, вместо предусмотренных проектом экскаваторов ЭКГ - 12,5 , позволяет увеличить производительности погрузочного звена на 53,9 %, а транспортного звена - на 59,9 %. В результате роста производительности горного и транспортного оборудования парк экскаваторов сокращается - на 43,5 % , локомотивосоставов - на 50 %, думпкаров - на 38 %.

Ресурсоемкие показатели (ФЭМТ) при данной схеме с5Ш ;ественно снижаются: фондоемкость (Ф) - на 25,7 %, энергоемкость (Э) - на 40,9% , металлоемкость (М) - на 9 %, трудоемкость (Т) - на 38,4 %.

Более полно эффективность рассматриваемой погрузочнотранспортной схемы может быть установлена с учетом ее влияния на

/ режим горных работ. Применение экскаваторов-драглайнов приводит к

значительному (в два раза) увеличению высоты рабочих уступов. В рассматриваемых конкретных условиях это увеличивает угол рабочего борта разреза на 5°, в результате чего за 13 лет эксплуатации разреза объем текущей вскрыши сократится на 20 млн. м ,

Claims (2)

1. Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ, включающий драглайн, железнодорожную колею с вагонами и локомотивом, отличающийся тем, что погрузочно-транспортный комплекс снабжен вибрационным бункером, выполненным из нескольких пустотелых железобетонных блоков основания, на которых смонтированы, по меньшей мере, два приводных железобетонных блока с вмонтированными в них вибропитателями, причем расстояние между центрами вибропитателей равно 3-5 размерам ширины рабочей площадки вибропитателя, а приводные железобетонные блоки скреплены между собой плитой с проемами для прохода горной массы на вибропитатели, и на плите закреплена загрузочная воронка, стенки которой установлены под углом внутреннего трения по стальному листу, причем воронка закреплена с образованием выступа от кромки проема в плите для накопления на нем и наклонных стенках загрузочной воронки горной породы в качестве самофутеровочного материала под углом естественного откоса, а стенки загрузочной воронки выполнены двойными из стальных листов с размещением между ними демпфирующей прокладки, например, из дерева, и в передней стенке загрузочной воронки над вибропитателями выполнены разгрузочные окна перекрытые отрезками массивных цепей, причем все блоки вибрационного бункера снабжены клиновыми элементами скрепления между собой.

2. Погрузочно-транспортный комплекс для открытых горных работ по п.1, отличающийся тем, что вибрационный бункер выполнен из железобетонных блоков габаритами и весом обеспечивающими их перенос драглайном по рабочему уступу, для чего ярмо подвески ковша драглайна снабжено элементами присоединения строп, посредством которых блоки вибрационного бункера при перемонтаже закрепляются под ковшом драглайна.